列车运行仿真关键技术及其的应用

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1、ClassifiedIndex：U292．8U．D．C：SouthwestJiaotongUniversityDoctorDegreeDissertationTHEKEYTECHNOLOGIESONTRAIN0PERATl0NSIMULATIONANDITSAPPLICATIONGrade：Candidate：AcademicDegreeAppliedfor：Specialty：2009WangLIPh．DTrafficandTransportationPlanandManagementSupervisor：ShaoquanNINov．1，2013西南交通大学学位论文版权使用授

2、权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密圊／选用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：套望日期：加I；年J1月；0日指导老师签名：乙印枉日期：如R年f

3、月k日西南交通大学博士学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注

4、明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下：(1)对Petri网从低层到高层(包括原型Petri网、库所变迁系统、高级网系统)进行深入、系统分析的结果表明，在列车仿真的环境中，以高级网系统中的谓词变迁系统(Pr／T-S)作为建模的数学工具为宜，所建模型更简洁、严谨(2．2—2．6)。为适应描述事件发生及延续时间的目的，将时问引入Pr／T-S己成为客观需求(2．7．1)。分析表明在列车仿真的语境下，将时间参数引入Pr／T-

5、S是可行的(2．7．2)。采用将时问与变迁关联的方法将时间参数引入PffT-S，首次定义了定时谓词变迁系统(TPr／T-S)(2．7．3)。(2)将信号、联锁等设施与对应进路、股道绑定，将与站场结构及规模无关的客运专线站场通用模型定义为其全体进路和股道的集合(3．2)。基于列车、进路、股道等三类个体，以能在仿真中跟踪每个个体的踪迹并能描述个体状态变化与时问联系的TPr／T-S为基础，以严格的数学形式定义了描述系统结构的基网(P，T；F)，系统的论域D，D上的变量集V，谓词集合P到可变谓词集Ⅱ的映射A。：P一Ⅱ，变迁集T到D上的公式集fD的映射AT：T—fD，流关系集F到D上的符

6、号和集￡的映射，AF：F一￡，初始标记Mo及变迁集T到非负实数R的映射，TF：T—R。并对各变迁进行了严格的定义，包括变迁发生的条件和相应的行动。首次建立了与车站拓扑和规模无关的客运专线车站作业TPr／T-S通用模型∑1(3．3)。基于∑l设计了客运专线车站作业通用仿真系统(3．4)，仿真案例显示了∑1的有效性(3．5)。(3)将闭塞分区与相应通过色灯信号机绑定在一起，简化了四显示信号体制铁路区间模型(4．2)。详细分析了采用规则1时列车在区问的运行情况，为建立区间模型奠定了基础(4．3．1)。以TPr／T-S为基础，以严格的数学形式定义了描述系统结构的基网(P，T；F)，系统

7、的论域D，D上的变量集V，AP，AT，AF，Mo及TF。对各变迁的严格定义使所有变迁的发生条件和变迁发生后的相应行动唯一确定，防止T---义性。首次建立了铁路区间TPr／T-S通用模型∑2(4．3)。基于∑2设计了客运专线区f．q作业通用仿真系统(4．4)，仿真案例显示了∑2的有效性(4．5L．．学位论文作者繇李翌日期：20lg年『f月岁D曰西南交通大学博士研究生学位论文第1页摘要在列车运行图生命周期的各个阶段，都涉及对列车运行图的评价、审核、检验等问题，因其工作量和难度大，可行的办法是用计算机仿真。列车运行图的仿真研究对中国铁路是一项重要的基础性工作。本文的研究背景源于铁道部

8、运行图编制项目以及编图培训中心的研究工作，目的是研究列车仿真关键技术及其应用，并试图使所获得的研究成果具有较高的通用性。本论文在借鉴既有研究成果的基础上，结合列车仿真的特点，对列车仿真关键技术及应用的相关问题展开研究，主要进行了以下五项工作：(1)谓词变迁系统(Pr／T-S)未引入时问参数，不便描述列车运行仿真中个体状态变化与时间的联系，特引入时间参数，将Pr／T-S扩充为定时谓词变迁系统(TP柞S)。由于TPr／T-S在保证跟踪每个个体的状态变迁踪迹时，还能获取仿真中个体状态变迁与时问的联